基于DTU的远程数字温度监测系统设计.docx

摘  要：温度与我们的生活有着密不可分的联系，因此对温度采用合理而精确的监测措施就尤为重要。传统有线测温方式存在着布线复杂、精确度低、可靠性差、线路容易老化的缺陷，相比之下，无线温度监控技术优点更为凸显：微型化、低成本、精确度高、搭建网络简单快捷。尤其是线路架设因受环境限制不便实施，或者在有线网络瘫痪的特殊情形下，采用无线通信技术来监测温度更加实用、快捷。本设计以STC89C52单片机为核心控制，外加模块有温度传感器、无线数据收发器、数码管以及串口通信，共同组成一个可在上位机显示监测数据的温度采集系统。环境温度的采集则选用DS18B20作为检测元件，精确度为1摄氏度，可达到准确度和可靠性的要求，采样到的温度数据由无线通信射频模块Zigbee进行无线收发传输并通过由单片机控制的数码管显示当前温度，不用像过去那样受到传输距离和环境因素的限制，温度读取也更加方便。经过实物调试检测后，本设计基本满足用温度传感器采样环境温度数据并发给单片机转换处理，用无线模块远距离传输后在上位机部分上进行显示和监控。采用本设计系统进行温度监测准确度和精确度高，精度可达1摄氏度，温度测量范围为0到125摄氏度，监测数据传输距离甚至达到50米以上。本设计的优势在于不仅有强大的功能，可靠的性能、简单的电路，而且兼有低廉的成本、灵活的控制，友好的界面以及高集成度的硬件系统，对人们的生产生活能够产生很大的帮助。

关键词：STC89C52；数字温度传感器；无线收发；串口通信；上位机

目录

摘要

Abstract

1 引言-1

1.1课题设计背景与意义-1

1.2 研究现状与发展趋势-1

1.3设计内容与结构安排-2

2 系统器件选择与整体方案设计-2

2.1传感器的选择-2

2.2主控部分的选择-3

2.3系统整体设计介绍-4

2.3.1 系统设计原则-4

2.3.2 系统整体设计-4

3 下位机部分介绍-4

3.1 主控模块-4

3.1.1 STC89C52的简介-5

3.1.2 STC89C52的特性和引脚介绍-5

3.2 复位电路-7

3.3 时钟电路-8

3.4 显示模块-9

3.5 电源电路-10

3.6 温度采集模块-10

3.7 GPRS通信模块——Zigbee-11

3.7.1 Zigbee协议-11

3.7.2 Zigbee网络结构-12

3.7.3 Zigbee原语-13

3.8 CC2530芯片概述-14

4 上位机部分介绍-15

4.1无线数据收发的设计与实现-15

4.1.1 总体方案设计-15

4.1.2 硬件工作原理-16

4.2上位机的数据显示-17

5 模块间的通信-18

5.1 串口通信简介-18

5.2 USB转串口芯片CH340-19

6系统软件设计-20

6.1 主程序模块-21

6.2 温度转换命令子程序模块-22

6.3 读温度子程序模块-22

6.4 显示数据刷新子程序模块-23

6.5 无线通信收发子程序模块-23

6.6 上位机数据显示子程序模块-25

6.7 数码管显示子程序模块-26

7系统调试-27

7.1 DS18B20温度采集-27

7.2 无线收发模块调试-28

7.3 上位机显示界面调试-29

7.4 系统测试结果与分析-29

8设计中遇到的问题及解决办法-29

9 总结与展望-30

参考文献-32

致谢-33

附录-34